[發明專利]一種考慮輸水間歇的輸水系統水量調度方案編制方法

有效

• 申請號: 202310745222.5
• 申請日: 2023-06-25
• 公開（公告）號: CN116485163B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 王超;夏浩順;黃富佳;祁潔;賈璐;陸軼群;吳志峰;陸克一;孫嘉輝
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院;江蘇大學;南水北調東線江蘇水源有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;G06Q10/04;G06N3/126;G06Q50/06
• 代理公司: 浙江素豪律師事務所 33248
• 代理人: 胡文成

本發明涉及一種考慮輸水間歇的輸水系統水量調度方案編制方法，該方法考慮輸水系統輸水的間歇特性，將調度時段劃分為前間歇期、連續期和后間歇期，根據該間歇特性構建調度期時間違反值計算模型，并以調度時段連續期的開始時間、結束時間和平均輸水量為決策變量建立決策空間，然后以時間違反值、輸水量任務違反值及總運行成本最小為目標，采用差分進化算法求解最優決策變量作為輸水系統水量調度方案。該方法不僅滿足了輸水系統危化品運輸及突發水污染治理的時間需求，還在保證完成供水任務的同時降低了調度運行成本，有效提高了水量調度的綜合效益。

技術領域

本發明涉及水資源調度技術領域，尤其涉及一種考慮輸水間歇的輸水系統水量調度方案編制方法。

背景技術

水量調度方案編制是輸水系統開展水量優化調度的重要工作之一，但由于梯級泵站群的輸水系統耦聯關系復雜難以統籌調度，且梯級泵站群的聯合調度需要充分考慮泵站的運行效益，導致現有的水量調度方案編制方法應用于實際調度中往往存在綜合效益不高的問題，難以滿足實際水量調度需求。雖然國內外專家學者已經引入、改進和提出了大量的水量優化調度模型。但是，這些水量優化調度模型尚缺少對河渠輸水間歇特性的考慮，編制出的水量調度方案無法給危化品運輸或突發水污染治理安排合理時間，因而難以在實際調度決策中給予水質安全層面的保障，并且經濟性不好，從而導致這些方法難以有效落地，需要進一步改善。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種可為危化品運輸和水質污染處理預留時間并能提高水量調度綜合效益的考慮輸水間歇的輸水系統水量調度方案編制方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種考慮輸水間歇的輸水系統水量調度方案編制方法，包括如下步驟：

S1，將調度期劃分為n個調度時段，n為大于1的自然數，并將每個調度時段按時間順序依次劃分為前間歇期、連續期和后間歇期，在調度時段內的前間歇期和后間歇期內輸水系統不輸水而在連續期內輸水；

S2，以每一個調度時段內連續期的開始時間、結束時間、輸水系統的平均輸水流量為決策變量構建決策空間，其中，連續期的開始時間的取值范圍為對應調度時段的起始時間節點至末時間節點之間的時段，連續期的結束時間的取值范圍為對應調度時段的開始時間至末時間節點之間的時段，輸水系統的平均輸水流量的范圍為零至該輸水系統的輸水上限；

S3，構建考慮輸水間歇特性的水量調度時間違反值計算模型：

兩個相鄰調度時段中，將在前調度時段的前間歇期、連續期、后間歇期分別定義為、、，將在后調度時段的前間歇期、連續期、后間歇期分別定義為、、，其中i表示調度時段序號，則：

當且，或，且，或，且時，

，上式中，為調度期內總的間歇期時長下限違反值，為重復計入的間歇期時間，為連續不輸水時長下限；

當和均為0，且，和不同時為0時，

，上式中，為調度期內總的連續輸水期時長上限違反值，所述連續輸水期為調度期內連續的輸水時段，為重復計入的連續期時間，為連續輸水時長上限；

為調度期內時間違反值，、分別為和的權重因子；

S4，構建輸水系統水量調度目標函數：

式中，為調度期內最小時間違反值，為調度期內最小的供水量任務違反值，為調度期內實際供水量，為調度期內供水任務，為調度期內最小的輸水系統運行成本，為調度期內調度時段內的輸水系統總運行成本，n為調度期內調度時段總數；

約束條件：

輸水系統的輸水能力約束：